Đang tải... (xem toàn văn)
Nhằm giúp các bạn học sinh đang chuẩn bị cho kì thi sắp diễn ra cũng như giúp các em củng cố và ôn luyện kiến thức, rèn kỹ năng làm bài thông qua việc giải “Bộ đề thi Olympic môn Hóa lớp 10 có đáp án” dưới đây. Hi vọng đây là tài liệu hữu ích cho các bạn trong việc ôn tập. Chúc các bạn thi tốt!
BỘ ĐỀ THI OLYMPIC HĨA 10 CĨ ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG PLEIKU – GIA LAI Câu 1: (4 điểm) Một mẫu rađon (Rn), ở thời điểm t = 0, phóng ra 7,0.104 hạt α trong 1 giây, sau 6,6 ngày mẫu đó phóng xạ ra 2,1.104 hạt α trong 1 giây. Hãy tính chu kỳ bán hủy của rađon Sự phá vỡ các liên kết I – I trong một mol iot địi hỏi một năng lượng bằng 150,48 kJ. Năng lượng này có thẻ sử dụng dưới dạng ánh sáng. Hãy tính bước sóng (nm) của ánh sang cần sử dụng trong q trình đó. Cho: tốc độ ánh sáng c = 3.108 m.s1; hằng số Planck h = 6,625.1034 J.s; hằng số Avogađro NA = 6,023.1023 mol1 Bằng thực nghiệm người ta đã xác định được một cách gần đúng góc liên kết trong phân tử fomanđehit bằng 1200 . Giá trị momen lưỡng cực của các liên kết lần lượt là: = 0,4 D; = 2,3 D. Từ các dữ kiên trên hãy xác định giá trị momen lưỡng cực (D) của phân tử fomanđehit Cho: Câu 2: (4 điểm) Bê tơng được sản xuất từ hỗn hợp xi măng, nước cát và đá dăm (đá nhỏ). Xi măng chủ yếu là canxi silicat và canxi aluminat tạo thành khi nung nghiền đất sét với đá vơi. Trong các bước tiếp theo của việc sản xuất xi măng người ta thêm một lượng nhỏ gypsum, CaSO4.2H2O, để tăng sự đơng cứng của bê tơng. Sử dụng nhiệt độ tăng cao trong giai đoạn cuối của sản xuất có thể dẫn đến sự tạo thành 1 hemihidrat khơng mong muốn là CaSO4.1/2H2O Xét phản ứng sau: CaSO4.2H2O (r) → CaSO4.1/2H2O (r) + 3/2H2O (k) Các số liệu nhiệt động học sau đo tại 25℃, áp suất tiêu chuẩn 1,00 bar: Hợp chất Ho / (KJ.mol1) So / (JK1.mol1) CaSO4.2H2O (r) 2021,0 194,0 CaSO4.1/2H2O (r) 1575,0 130,5 H2O (k) 241,8 188,6 Hằng số khí: R = 8,314 J.mol1.K1 = 0,08314 L. bar . mol1.K1 O℃ = 273,500K a) Hãy tính ∆H0 (theo KJ) của sự chuyển hóa 1,00 kg CaSO4.2H2O (r) thành CaSO4.1/2H2O (r). Phản ứng này là tỏa nhiệt hay thu nhiệt? b) Hãy tính áp suất hơi nước (theo bar) tại cân bằng trong một bình kín có chứa CaSO4.2H2O (r), CaSO4.1/2H2O (r) và H2O (k) tại 25℃ c) Hãy tính nhiệt độ tại đó áp suất hơi nước tại cân bằng là 1,00 bar trong hệ được mơ tả ở câu 2. Giả thiết răng ∆H0 và ∆S0 khơng phụ thuộc nhiệt độ. Ở 500℃ độ phân li của α của HI bằng 0,50 theo phản ứng: 2HI (k) H2(k) + I2(k) Hãy tính: Hằng số cân bằng K của phản ứng ở 500℃ Độ phân ly α’ và số mol I2 được hình thành trong điều kiện sau: đưa 0,1 mol HI vào bình dung dịch 4,1 lít có chứa H2 với áp suất bằng 0,774 atm ở 500℃. Nhiệt độ được duy trì 500℃ Câu 3: (4 điểm) Tính pH của dung dịch NaOH 1,5.107 M thuvienhoclieu.com Trang 1 Tính pH của dung dịch NaHCO3 0,01M, biết K1, K2 của H2CO3 lần lượt là: 106,35 và 1010,33 Tính hằng số cân bằng của phản ứng hịa tan Mg(OH)2 bằng NH4Cl. Cho Hãy rút ra kết luận từ hằng số tính được Thực hiện phản ứng sau: Ka của Fe3+ là 102,2. Hỏi ở nồng độ nào của FeCl3 thì bắt đầu có kết tủa Fe(OH)3. Tính pH của dung dịch đó biết rằng Câu 4: (4 điểm): Cân bằng các phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron: a) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 → K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2 b) P + NH4ClO4 → H3PO4 + N2 + Cl2 + H2O c) FexOy + HNO3 → Fe(NO)3 + NnOm + H2O Bạc kim loại có khả năng đẩy được H2 ra khỏi dung dịch HI 1M được khơng (25℃)? Cho tích số tan của điều kiện xét là KS = 8,3.1017 và Ag+ + e → Ag có E0 = 0,80 V Câu 5: (4 điểm) Có 1 pin điện được thiết lập trên cơ sở điện cực Cu nhúng vào dung dịch Cu(NO3)2 0,1M và điện cực Ag nhúng vào dung dịch AgNO3 0,1M Biết: = + 0,34V và = +0,80V a Tính suất điện động của pin ở 25℃ b Tính nồng độ mol/lit các ion trong dung dịch khi pin ngừng hoạt động Một loại phèn nhơm có cơng thức MAl(SO4)2.nH2O, trong đó M là kim loại kiềm. Lấy 7,11 gam phèn nung tới khối lượng khơng đổi thu được 3,87 gam phèn khan. Mặc khác, lấy 7,11 gam phèn hịa tan vào nước và cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 6,99 gam kết tủa. Xác định cơng thức phân tử của phèn nhơm. Giả sử khơng có sự thủy phân của các ion Hịa tan 55 gam hỗn hợp gồm Na2CO3 và Na2SO3 bằng 500 ml dung dịch H2SO4 1M (lượng axit vừa đủ) thu được hỗn hợp khí A (đktc) và dung dịch chứa một muối trung hịa duy nhất a Cho hỗn hợp khí A vào bình kín dung tích 5 lít. Hãy tính áp suất trong bình ở nhiệt độ 27,3℃ b Bơm tiếp V lít khí X vào bình trên, thu được hỗn hợp khí B có tỉ khối so với hiđro là 25,3333. Tính V lít khí X (ở đktc). Biết X có thể là một trong các khí: O2 , N2 , N2O , CH4 , SO2 , CO2 thuvienhoclieu.com Trang 2 TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG PLEIKU – GIA LAI Câu 1: (4 điểm) Ta có: Mặt khác: 3,7997 ngày Năng lượng dùng để phá vỡ liên kết I – I trong 1 phân tử I2 là Mặt khác: = 795,5019 (nm). Tính HCHO : Ta có: HCH = 2CH 0,4 D Hướng của C=O theo hướng 0, vậy của phân tử là: HCHO = HCH + C=O = 0,4 + 2,3 = 2,7 D Câu 2: (4 điểm) a) Số mol CaSO4.2H2O(r) ∆Hpư = 5,808 x 83,3 = 483,8 KJ > 0 – Phản ứng thu nhiệt b) = 219,4 JK1.mol1 K = 7,35.104 (bar) c) = 1 bar → K = 1,00 ∆G0 = RTlnK = 0 ∆G = ∆H T∆S = 83300 – T x 219,4 →T = 380K hay 107℃ Ban đầu a mol Phản ứng a α 0,5aα 0,5aα Cân bằng a (1 α) 0,5aα 0,5aα Do ∆n = 0 KC = KP = KN = Kn = 0,25 Số mol khí H2 trong bình = (PV)/RT thuvienhoclieu.com Trang 3 = (4,1.0,773)/(0,082.773) = 0,05 (mol) nHI = 0,1 mol (giả thiết) Ban đầu 0,1 mol 0,05 Phản ứng 0,1 α’ 0,05α’ 0,05α’ [ ] 0,1 (1 α’) 0,05(1+α’) 0,05α’ = 0,25 α’ = 1/3 tức 33,33% nI2 = 0,05(1/3) = 0,0167 (mol) Câu 3: (4 điểm) Vì nồng độ của NaOH bé hơn cho nên ta phải kể nồng độ OH của nước NaOH → Na+ + OH 1,5.107M H2O H+ + OH Theo định luật bảo tồn điện tích [OH] = [H+] + [Na+] [OH] =(1014 /[OH] + 1,5.107 [OH]2 1,5.107 [OH] 1014 = 0 → [OH] = 2.107 M (chọn) [OH] = 5.108 M (loại) pOH = log(2.107) = 6,6987 → pH = 14 – 6,6987 = 7,301 NaHCO3 → Na+ + HCO3 (1) 2 + HCO3 + H2O CO3 + H3O (2) HCO3 + H2O H2CO3 + OH (3) H2O + H2O H3O+ + OH (4) 2 HCO3 + HCO3 CO3 + H2CO3 (5) + H2CO3 HCO3 + H (6) 14 Vì Ka.C và Kb.C >> 10 , nên trong dung dịch cân bằng (5) là chủ yếu Khi cân bằng [CO32 ] =[H2CO3] Vì thế đối với H2CO3 và NH4Cl → NH4+ + Cl + 2 NH4+ Mg2+ + 2NH3 + 2H2O K = T . Kết luận: K khơng lớn, cũng khơng nhỏ, suy ra có thể chuyển dịch cân bằng cả hai phía Gọi nồng độ ban đầu của FeCl3 là C (M) Fe3+ + 2H2O Fe(OH)2+ + H3O+ (1) thuvienhoclieu.com Trang 4 Ban đầu: C 0 Cân bằng Cx x x 3+ 1 Ka = x /(Cx) [Fe ] = Cx = x Ka (2) 3+ 38 Khi bắt đầu kết tủa Fe(OH)3 thì [Fe ] = 10 /[OH ] (3) 14 43 Mặt khác, [OH ] = (10 /x) = 10 /x (4) 3+ Thay (4) vào (3): [Fe ] = 10 /x (5) 1 2,2 So sánh (2) và (5) 10 /x = x Ka = x 10 + 1,8 x = [H ] = 10 M pH = 1,8 3+ 4 Từ (5): [Fe ] = 10 x = 10 (101,8)3 = 101,4M Theo (2) C= [Fe3+] + x = 101,4 + 101,8 = 5,56.102M Câu 4: (4 điểm) a) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 → K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2 2Cr+3 → 2Cr+6 + 6e 3S2 → 3S +6 + 24e Cr2S3 → 2Cr+6 + 3S +6 + 30e | x1 (a) Mn+2 → Mn+6 + 4e 2N+5 + 6e → 2N+2 Mn(NO3)2 + 2e → Mn+6 + 2N+2 | x 15 (b) Cộng (a) và (b) Cr2S3 + 15Mn(NO3)2 → 2Cr+6 + 3S +6 + 15Mn+6 + 30N+2 Hoàn thành: Cr2S3 + 15Mn(NO3)2 + 20K2CO3 → 2K2CrO4 + 3K2SO4 + 15K2MnO4 + 30NO + 20CO2 thuvienhoclieu.com Trang 5 b) P + NH4ClO4 → H3PO4 + N2 + Cl2 + H2O 2N3 → 2NO + 6e 2Cl+7 + 14e → 2ClO 2NH4ClO3 + 8e → 2NO + 2ClO | x5 PO → P+5 + 5e | x8 10NH4ClO3 + 8PO → 8P+5 + 10NO + 10ClO + 16H2O 10NH4ClO3 + 8P → 8H3PO4 + 5N2 + 5Cl2 + 8H2O c) FexOy + HNO3 → Fe(NO)3 + NnOm + H2O xFe+2y/x → xFe+3 + (3x 2y)e | (5n – 2m) nN+5 + (5n – 2m)e → nN+2m/n | (3x – 2y) +2y/x +5 x(5n – 2m)Fe + n(3x – 2y)N → x(5n – 2m)Fe+3 + n(3x – 2y)N+2m/n Hoàn thành: (5n – 2m)FexOy + (18nx – 6my – 2ny)HNO3 → → x(5n – 2m)Fe(NO)3 + (3x – 2y)NnOm + (9nx – 3my – ny)H2O + HI → H + I 1M 1M 1M + AgI Ag + I (vì [H+] = 1,0 M) Nên phản ứng xảy ra: 2Ag + 2H+ → 2Ag+ + H2 Câu 5: (4 điểm) a. PTHH của phản ứng xảy ra trong pin khi pin hoạt động: Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag b Pin ngừng hoạt động: Gọi x là nồng độ của Ag+ giảm đi trong q trình hoạt động Nồng độ Cu2+ tăng x/2 đơn vị Ta có: Viết phản ứng phân hủy khi nung phèn: MAl(SO4)2.nH2O MAl(SO4)2 + nH2O Phương trình phân li khi hịa tan phèn vào nước: MAl(SO4)2.nH2O M+ + Al3+ + 2SO42 + nH2O Phản ứng xảy ra khi cho tác dụng với dung dịch BaCl2 (viết dạng ion hoặc phân tử). Ba2+ + 2SO42 BaSO4 0,03 0,03 0,03 (mol) Ta có: Vậy số phân tử nước trong phèn: 12 phân tử M + 435 = M = 39 M là kali (K) thuvienhoclieu.com Trang 6 Vậy CTPT của phèn là: KAl(SO4)2.12H2O a. Phương trình phản ứng (dạng ion hoặc phân tử) Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2O (1) Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2 + H2O (2) Từ (1) và (2) ta có: nhh khí A = = 0,5 mol Áp xuất trong bình được tính P = 2,464 (atm) b. nX(MX – 48) = 2,6666 MX > 48 (Vì nX > 0) Do đó X chỉ có thể là khí SO2 Thay = 64 g/mol vào (*) ta được: = 0,1 (mol) Do đó = 0,1.22,4 = 2,24 (lít) TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI – NINH THUẬN Câu 1: (4 điểm) Cho X, Y là hai phi kim, trong ngun tử X và Y có số hạt mang điện nhiều hơn số hạt khơng mang điện lần lượt là 14 và 16. Biết trong hợp chất XYn: X chiếm 15,0486% về khối lượng Tổng số proton là 100 Tổng số nơtron là 106 Xác định tên hai ngun tố X, Y và viết cấu hình electron ngun tử của chúng. Xác định cơng thức của hợp chất XYn Cho các phản ứng hóa học sau: Tính nhiệt tạo thành 1 mol AlCl3 biết: Nhiệt tạo thành của CO Nhiệt tạo thành của CO2 Câu 2: (4 điểm) Cho phản ứng xảy ra ở 25℃: ∆H (kJ/mol) 393,5 0 110,5 241,8 ∆S (kJ/mol) 213,6 131 197,9 188,7 0 a) Tính ∆H , ∆S , ∆G của phản ứng và nhận xét phản ứng có tự xảy ra theo chiều thuận ở 25℃ khơng? thuvienhoclieu.com Trang 7 b) Xác định nhiệt độ (0C) để phản ứng thuận bắt đầu xảy ra (bỏ qua sự biến đổi của ∆H0, ∆S0 theo nhiệt độ) Câu 3: (4 điểm) Cân bằng các phương trình sau theo phương pháp ion – elecctron và hồn thành các phương trình phản ứng a) K2Cr2O7 + ? + H2O → Cr(OH)3 + S + NH3 + KOH b) K2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4 → ? + Na2SO4 +K2SO4 + H2O Tính pH của csc dung dịch sau: a) Dung dịch (X) gồm 2 axit HCl 0,001 M và CH3COOH 0,1M b) Hịa tan 2,04 gam NaOH vào 1 lít dung dịch (X) thu được dunh dịch (Y) biết hằng số axit của CH3COOH là 1,8.105. Câu 4: (4 điểm) Có 5 lọ hóa chất khác nhau, mỗi lọ chứa một dung dịch của một trong các hóa chất sau: NaOH, HCl, H2SO4, BaCl2, Na2SO4. Chỉ được dùng thêm phenolphtalein (các điều kiện và dụng cụ thí nghiệm có đủ), hãy trình bày phương pháp hóa học nhận biết 5 hóa chất trên và viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) Chọn 7 chất rắn khác nhau mà khi cho mỗi chát đó tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư đều cho sản phẩm là Fe2(SO4)2 , SO2 và H2O. Viết các phương trình hóa học thuvienhoclieu.com Trang 8 Câu 5: (4 điểm) Nung hỗn hợp gồm a gam bột sắt và b gam bột lưu huỳnh trong điều kiện khơng có khơng khí thu được chất rắn A. Cho A vào dung dịch H2SO4 0.9M lỗng, dư thu được hỗn hợp khí B có tỉ khối so với H2 bằng 7, dung dịch C và cịn lại 3,2 gam một chất rắn khơng tan. Sục tồn bộ khí B vào dung dịch Pb(NO3)2 dư thu được 43,02 gam kết tủa. Tính các giá trị a,b Đốt cháy hồn tồn muối sunfua của một kim loại có cơng thức MS trong khí O2 dư thu được oxit kim loại. Hịa tan oxit này vào một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 lỗng 29,4% thu được dung dịch muối sufat nồng độ 34,483%. Tìm cơng thức MS? thuvienhoclieu.com Trang 9 TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI – NINH THUẬN Câu 1: a) Gọi ZX, Zy lần lượt là số proton của X và Y Gọi NX, Ny lần lượt là số nơtron của X và Y Ta có: ZX + n Zy = 100 và NX + nNy = 106 → AX + nAy = 206 (1) (2) Từ (1) và (2) → AX = ZX + NX Mặt khác: 2 ZX NX = 14 Thay ZX và NX vào hệ thức trên ta được: n(NY – ZY) = 5 Ngoài ra: 2 ZY – NY = 16 (5) và (6) → ZY = 16 + 5/n Do ZY là số nguyên nên n =1 hoặc 5 Nếu n = 1 → ZY = 21 (Sc): loại Nếu n = 5 → ZY = 17 (Cl): nhận Và ZX = 15 (P) Cấu hình electron của P: Cấu hình electron của Cl: Cơng thức của hợp chất cần tìm là PCl5 b) Ta có các q trình sau: (3) (4) (5) (6) Phương trình phản ứng: 2Al(r) + 3Cl2(k) → 2AlCl3 2∆H Ta có: 2∆H = + + + += 1389,45 kJ Vậy nhiệt tạo thành 1 mol AlCl3 là 694,725 kJ/mol Câu 2: a. ∆H0 của phản ứng = 110,5241,8(393,5)=41,2 kJ/mol ∆S0 của phản ứng = (197,9+188,7)(213,6+131)=42 J/mol ∆G0 của phản ứng = ∆H0 T∆S0 = 41200 – 298.42 = 28684 J/mol > 0 Vậy phương tình khơng tự xảy ra theo chiều thuận 25℃ b) Phản ứng thuận xảy ra khi ∆G0 ∆H0/∆S0 T > 980,95K hay t > 707,95℃ a) Tại thời điểm cân bằng (1) mà (2) Từ (1) và (2) giải được = 0,336 atm và = 0,664 atm Hay %=33,6% và %=66,4% b) Ban đầu (mol) Phản ứng x 2x Lúc cân bằng 1x 2x thuvienhoclieu.com Trang 10 b So sánh bán kính ngun tử của silic với cacbon () và giải thích Sử dụng thuyết VB hãy viết cơng thức của phân tử và . Nghiên cứu tính chất của và người ta thu được các kết quả thực nghiệm sau: Phân tử Năng lượng liên kết, kJ/mol Độ dài liên kết, pm Từ tính 495 131 thuận từ 620 121 nghịch từ a Kết quả thực nghiệm này có phù hợp với cấu tạo phân tử đưa ra bởi thuyết VB khơng biết rằng: trong , trong , và trong b Sử dụng thuyết MO hãy giải thích kết quả thực nghiệm thu được Liên kết hóa học Câu 2 Sự phân hủy axeton diễn ra theo phương trình: Theo thời gian phản ứng, áp suất chung của hệ đo được như sau: t [phút] 6,5 13 19,9 p [mmHg] 312 408 488 562 Bằng phương pháp giải thích hãy chứng tỏ phản ứng là bậc 1 và tính hằng số tốc độ Thực hiện phản ứng: a. Ban đầu cho vào bình phản ứng NOCl, thực hiện phản ứng ở 300°C. Khi hệ đạt trạng thái cân bằng thấy áp suất trong bình là 1,5 atm. Hiệu suất của phản ứng là 30%. Tính hằng số cân bằng của phản ứng b. Ở nhiệt độ 300°C, phản ứng có thể tự xảy ra được khơng? Vì sao? c. Thực hiện phản ứng và duy trì áp suất của hệ phản ứng ở điều kiện đẳng áp: 5 atm. Tính phần trăm số mol của các khí ở trạng thái cân bằng? d. Một cách cẩn thận, cho 2,00 gam NOCl vào bình chân khơng có thể tích 2,00 lít. Tính áp suất trong bình lúc cân bằng ở 300°C Câu 3 Trộn 100ml dung dịch M với 100ml dung dịch NaCl 0,10M ở 25°C được dung dịch A a. Tính thế của điện cực Ag nhúng trong dung dịch A, biết và b. Thêm vào dung dịch A 100,00ml dung dịch 0,20M. Kết tủa AgCl tan hồn tồn tạo thành ion phức và thế của điện cực đo được là 0,20V. Tính hằng số tạo thành tổng hợp của ion phức Các q trình phụ có thể bỏ qua Dung dịch A gồm 0,05M; 0,10M; 0,01M a Tính pH của dung dịch A thuvienhoclieu.com Trang 43 b Sục khí vào dung dịch A đến bão hịa ( M), thu được hỗn hợp B. Những kết tủa nào tách ra từ hỗn hợp B? Cho: V; V; V; Ở : (, với là tích số tan) ; Câu 4 Có hai bình chứa dd lỗng cùng nồng độ cùng thể tích. Người ta cho vào bình thứ nhất một lượng kim loại M, vào bình thứ hai một lượng kim loại N. Cả hai kim loại đều tan hồn tồn và ở hai bình đều thốt ra khí duy nhất NO có thể tích bằng nhau trong cùng điều kiện. Sau đó người ta làm hai thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Mắc nối tiếp hai bình rồi điện phân thì thấy khối lượng kim loại bám ở catốt bình thứ nhất so với bình thứ hai ln ln là 27/14 Thí nghiệm 2: Trộn hai bình lại rồi điện phân cho đến khi khối lượng các điện cực khơng đổi nữa thì thấy tiêu hao một điện lượng 7720 Coulomb và hiệu số khối lượng hai điện cực là 6,56 gam a) Tính khối lượng ban đầu của mỗi kim loại, xác định N, M. Biết rằng điện phân có vách ngăn, điện cực trơ khối lượng các điện cực bằng nhau và tất cả các q trình H% = 100% b) Viết phương trình phản ứng xảy ra trong q trình hịa tan kim loại. Nếu ban đầu dùng dung dịch 1M (lỗng) để hịa tan 2 kim loại thì tổng thể tích cần dùng là bao nhiêu? Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau bằng phương pháp thăng bằng ion – electron a. b. Câu 5 Nung hỗn hợp A gồm sắt và lưu huỳnh sau một thời gian được hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được lít hỗn hợp khi C. Tỉ khối của C so với hiđro bằng 10,6. Nếu đốt cháy hồn tồn B thành và cần lít khí oxi a Tìm tương quan giá trị và (đo ở cùng điều kiện) b Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo và c Hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là bao nhiêu phần trăm d Nếu hiệu suất của phản ứng nung trên là 75%, tính hàm lượng phần trăm các chất trong hỗn hợp B Cho biết là chất hóa chất được dùng phổ biến trong cơng nghiệp. Thực nghiệm cho biết: thuvienhoclieu.com Trang 44 a) Dung dịch lỗng trong nước khi gặp ánh sáng sẽ tạo ra HCl, b) Trong dung dịch kiềm (như NaOH) nhanh chóng tạo ra hỗn hợp muối clorit và clorat natri c) được điều chế nhanh chóng bằng cách cho hỗn hợp , tác dụng với lỗng d) Trong cơng nghiệp được điều chế bằng cách cho tác dụng với có mặt 4M Hãy viết phương trình phản ứng và nói rõ đó là phản ứng oxi hóa – khử hay phản ứng trao đổi? Tại sao? (phân tích từng phản ứng a, b, c, d) thuvienhoclieu.com Trang 45 TRƯỜNG THPT CHUN BẠC LIÊU – BẠC LIÊU Câu 1 1.a. Từ cơng thức tính khối lượng riêng ; Bán kính của ngun tử silic là: ; b Có . Điều này phù hợp với quy luật biến đổi bán kính ngun tử trong một phân nhóm chính 2.a. Cấu tạo phân tử và theo thuyết VB: Kết quả thực nghiệm: Phân tử Năng lượng liên kết, Độ dài liên kết, Từ tính pm 495 131 thuận từ 620 121 nghịch từ Phân tử : Theo VB, hai ngun tử C liên kết với nhau bởi liên kết 4, nhưng năng lượng liên kết thực nghiệm là 620, bé hơn so với và gần bằng với . Do đó bậc liên kết khơng phù hợp Phân tử : phù hợp về mặt năng lượng liên kết nhưng theo V, phân tử khơng cịn electron độc thân nên khơng giải thích được tính thuần từ của b Theo thuyết MO, cấu hình electron của phân tử và lần lượt là: Độ bội liên kết của phân tử hay đều là 2. Điều này phù hợp với thực nghiệm Về mặt từ tính, nghịch từ cịn thuận từ cũng phù hợp với thực nghiệm Sự có mặt của hai electron ở MO phản liên kết trong phân tử làm cho liên kết đơi trở nên kém bền hơn so với liên kết đơi cho dù Câu 2 Để chứng minh phản ứng phân hủy axeton là bậc 1 ta sử dụng phương pháp thế các dữ kiện vào phương trình động học bậc 1 xem các hằng số tốc độ thu được có hằng định hay khơng Vì áp suất tỉ lệ với nồng độ nên trong phương trình động học, nồng độ axeton được thay bằng áp suất riêng phần Gọi là áp suất đầu của axeton: + + CO thuvienhoclieu.com Trang 46 x x x Áp dụng chung của hệ là: Hằng số tốc độ của phản ứng 1 chiều bậc 1 là: Thay các giá trị ở các thời điểm ta có: (phút) (phút) (phút) Ta thấy các giá trị của hằng số tốc độ khơng đổi. Vậy phản ứng trên là phản ứng bậc 1 Hằng số tốc độ của phản ứng: (phút) a. Phản ứng: x + 2a a suy ra tổng áp suất của hệ: và Ta có: và b. Ta có suy ra nên . Vậy phản ứng khơng tự xảy ra c. Ta có suy ra . (vì ) Phản ứng: 0,106 + 2a a Vậy Suy ra Phần trăm NOCl: 71,8%; : 9,4%; : 18,8% d. Phản ứng 0,717 + 2a a Suy ra Vậy Áp suất trong bình khi hệ đạt trạng thái cân bằng là 0,842 atm thuvienhoclieu.com Trang 47 Câu 3 1.a. mol; mol Phản ứng: Ban đầu 0,01 [] − + V b mol Phản ứng: + + + mol M M Nồng độ rất bé nên có thể coi tồn bộ nằm trong phức chất tạo phức mol tự do trong dung dịch mol M 2. a. (1) (2) (3) (4) So sánh → tính theo (1): + (1) 0,05 x x M b. Do V V nên: / + + 0,05 thuvienhoclieu.com Trang 48 − / 0,05 + + 0,10 0,05 − / 0,25 + / 0,05 + + + và nhỏ, do đó cần phải kiểm tra điều kiện kết tủa của ZnS và FeS: Vì mơi trường axit M; M Đối với , do nhỏ → nhỏ năng phân li của trong mơi trường axit khơng đáng kể, do đó chấp nhận M → theo cân bằng: Ta có: khơng xuất hiện Tương tự: khơng tách ra Như vậy trong hỗn hợp B, ngồi S, chỉ có PbS kết tủa Câu 4 Các quả trình oxi hóa khử xảy ra như sau + x N me mx (mo l) y + ne ny (mol) Vì thể tích NO sinh ra trong hai thí nghiệm bằng nhau nên (1) Khối lượng catot bình 1 và 2 ln tỉ lệ 27/14 nên ta lại có: (2) Trộn hai bình lại rồi điện phân thì khối lượng bình chênh nhau chính là khối lượng kim loại bám trên catot: (3) Điện lượng tiêu hao 7720C nên số mol electron trao đổi là (4) thuvienhoclieu.com Trang 49 Giải hệ (2) và (3) ta có khối lượng của M là gam và khối lượng của N là gam Từ (1) và (4) ta có Thay x, y vào Mx, Ny ta được và b. Phương trình phản ứng: Tổng thể tích cần dùng là 106,67ml 2.a. b. Câu 5 1. Thành phần B gồm có và có thể có S Vậy trong C có và . Gọi x là % của trong hỗn hợp C Vậy trong C, theo số mol; a) Đốt cháy B: Thể tích đốt cháy là: Thể tích đốt cháy Fe là: Tổng thể tích đốt cháy FeS và Fe là: Thể tích đốt cháy S là: . Vậy b) c) Nếu dư S so với Fe thì tính hiệu suất phản ứng theo Fe. Trường hợp này . Nếu dư Fe so với S tính hiệu suất phản ứng theo S. Trường hợp này . Vậy hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là 60% d) Nếu có nghĩa là dư. tỷ lệ Vậy tỷ lệ với 5.2. a) Đây là phản ứng oxi hóa, tự khử vì trong vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử thuvienhoclieu.com Trang 50 b) Bản chất của phản ứng này tương tự bản chất phản ứng a) trên c) Đây cũng là phản ứng oxi hóa khử, trong đó trong là chất oxi hóa ( trong ) trong là chất khử ( trong ) d) Trong phản ứng oxi hóa khử này, trong là chất oxi hóa; trong là chất khử ( trong ) TRƯỜNG THPT CHUN LÊ Q ĐƠ – KHÁNH HĨA Câu 1: (4 điểm) Ở trạng thái cơ bản, ngun tử ngun tố X, Y, và Z có electron cuối cùng ddawsccj trưng bằng bốn số lượng tử: X: n = 2; Y: n = 2; Z: n = 3; a Xác định ngun tố X, Y, Z. Qui ước: số lượng tử từ nhận giá trị từ thấp đến cao b Xác định trạng thái lai hóa của ngun tử trung tâm cà dạng hình học của các phân tử, ion sau: c Hãy giải thích các dữ kiện thực nghiệm sau: có thể đime hóa thành , trong khi khơng có khả năng này Các liên kết giữa ngun tử Z và Y trong ion có độ dài lớn hơn độ dài liên kết Z = Y và nhỏ hơn độ dài liên kết Z – Y trong phân tử axit tương ứng phân rã với chu kì bán hủy 14,28 ngày, được điều chế bằng phản ứng giữa nơtron với hạt nhân a Viết các phương trình phản ứng hạt nhân để điều chế và biểu diễn sự phân rã phóng xạ của b Có hai mẫu phóng xạ được kí hiệu là mẫu I và mẫu II. Mẫu I có hoạt động phóng xạ 20 mCi được lưu giữ trong bình đặt tại buồng làm mát có nhiệt độ 10. Mẫu II có hoạt động phóng xạ 2 bắt đầu được lưu giữ cùng thời điểm với mẫu I nhưng ở nhiệt độ 20. Khi hoạt độ phóng xạ của mẫu II chỉ cịn thì lượng lưu huỳnh xuất hiện trong bình chứa mẫu I là bao nhiêu gam? Trước khi lưu giữ, trong bình khơng có lưu huỳnh Cho 1 Ci = Bq (1Bq = 1 phân rã/giây); Số Avogađro ; hoạt động phóng xạ ( là hằng số tốc dộ phân rã, N là số hạt nhân phóng xạ ở thời điểm t) Câu 2: (4,0 điểm) Một ngun tố kim loại M có bán kính ngun tử R = 143 pm và đơn chất kết tinh theo cấu trúc lập phương tâm diện, có khối riêng D = 2,7 g/cm3. Xác định kim loại M Có thể viết cấu hình electron của là: Cách 1: Cách 2: thuvienhoclieu.com Trang 51 Áp dụng phương pháp gần đúng Slater (Xlâytơ) tính năng lượng electron của với mỗi cách viết trên (theo đơn vị eV). Cách viết nào phù hợp với thực tế? Tại sao? Câu 3: (4,0 điểm) Nghiêu cứu về động học của một phản ứng dẫn đến những thơng tin quan trọng về chi tiết của một phản ứng hóa học. Sau đây sẽ xem xét sự hình thành NO và phản ứng của nó với oxy. Sự hình thành NO xảy ra theo phản ứng sau: Hằng số tố độ phản ứng cho bảng: (Hằng số khí R = 8,314 T(K) 300 400 8 4 K 2,6.10 4,9.10 a) Áp dụng phương trình Arrhenius tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng b) Phản ứng giữa NO và O2 xảy ra theo phương trình: Đối với phản ứng này người ta đề nghị cơ chế như sau: Dựa vào cơ chế trên hãy viết biểu thức tốc độ phản ứng: Trong cơng nghiệp NH3 được tổng hợp theo phản ứng sau: a Dựa vào ngun lí chuyển dịch cân bằng Lơ Satơliê, hãy cho biết những điều kiện thực hiện phản ứng trên trong cơng nghiệp để tăng hiệu suất tổng hợp NH3. Giải thích b Dùng hỗn hợp ban đầu theo tỉ lệ số mol N2 : H2 = 1 : 3 để thực hiện phản ứng: * Đặt , trong đó là áp suất riêng phần của NH3 và P là áp suất của hỗn hợp ở trạng thái cân bằng. Thiết lập cơng thức tính liên hệ giữa a, P và KP * Tính a ở 5000C và P = 300 atm, biết rằng ở nhiệt độ này KP = 1,5.105. Từ đó tính hiệu suất chuyển hóa của N2 (hoặc H2) thành NH3 khi cân bằng Câu 4: (4,0 điểm) Tính . Thiết lập hồ sơ đồ pin và viết phương trình phản ứng xảy ra trong pin được ghép bởi cặp và và ở điều kiện tiêu chuẩn Cho biết: + + + H2O ở 250C; KW = 1014 4.2. Hãy tính pH của dung dịch A gồm KCN 0,120M; NH3 0,150M và KOH 0,005M. Cho biết pKa của HCN là 9,35; của là 9,24 Câu 5: (4 điểm) Chất A khi để trong bóng tối khơng có mùi, để ngồi ánh sáng có mùi nhẹ, chiếu sáng mạnh A chuyển thành chất rắn B và khí C có màu vàng. Chất B hịa tan trong dd đậm đặc của D tạo ra ddE và khí G. Bằng tác dụng khí H (có mùi xốc, có tính axit) ddE chuyển thành ddD thuvienhoclieu.com Trang 52 Khí H có thể được tạo ra khi cho khí C tác dụng với Hidro. Khí C tác dụng ddE lại tạo ra chất A. Trộn khí C với khí G và nước tạo được dd có 2 chất D và H. Hãy xác định CTHH của chất A H và pthh các phản ứng xảy ra Hình vẽ sau mơ tả cách lắp dụng cụ điều chế oxi trong phịng thí nghiệm a Tìm điểm lắp dụng cụ sai trong hình vẽ trên. Giải thích và nêu cách lắp dụng cụ đúng nhất b Phương pháp thu khí ở trên dựa vào tính chất nào của oxi? c Khi kết thúc thí nghiệm, tại sao phải tháo ống dẫn khí ra trước khi tắt đèn cồn? d Nếu khí Oxi có lẫn hơi nước, có thể dùng chất nào sau đây để làm khơ khí Oxi? A Al2O3 B.H2SO4 đặc C. Dd Ca(OH)2 D.dd HCl e Nếu các chất KMnO4 và KClO3 có khối lượng bằng nhau thì chọn chất nào có thể điều chế được oxi nhiều hơn. Hãy giải thích bằng cách tính tốn trên cơ sở PTHH (Mn = 55; K= 39; Cl= 35,5; O = 16) thuvienhoclieu.com Trang 53 TRƯỜNG THPT CHUN LÊ Q ĐƠN – KHÁNH HỊA Câu 1: (4,0 điểm) 1.a. X: có phân lớp ngồi cùng là 2p3(N) Y: có phân lớp ngồi cùng là 2p4(O) Z: có phân lớp ngồi cùng là 3p4(S) b. XY2: NO2: ngun tử N lai hóa sp2, phân tử có dạng chữ V (dạng góc) ZY2: SO2: ngun tử S lai hóa sp2, phân tử có dạng chữ V (dạng góc) ngun tử S lai hóa sp2, ion có dạng tứ diện đều c. NO2 có thể đime hóa thành N2O4 do trên ngun tử N cịn 1 electron độc thân Trong khi đó, với SO2, ngun tử S cịn 1 cặp electron nên khơng có khả năng đime hóa Trong ion , các electron π giải tỏa đều trên cả 4 liên kết làm cho 4 liên kết này trở thành trung gian giữa liên kết đơi S=O và liên kết đơn SO. Do đó, độ dài liên kết trong lớn hơn liên kết S=O và nhỏ hơn liên kết SO trong H2SO4 2. a. Phương trình phản ứng hạt nhân điều chế 32P: Và phân rã phóng xạ của b. Vậy thời gian đã lưu giữ là 2 chu kỳ bán hủy Tốc độ phân rã phóng xạ khơng phụ thuộc vào nồng đầu và nhiệt độ, nên sau thời gian đó lượng 32P của mẫu I cũng chỉ cịn lại ¼ so với lúc đâu → độ giảm hoạt độ phóng xạ trong mẫu I là: Số hạt nhân biến đổi phóng xạ là: ngun tử Khối lượng 32P đã phân rã là: Khi bỏ qua sự hụt khối của phân rã phóng xạ, khối lượng 32S tạo thành đúng bằng khối lượng 32P đã phân rã: m (32S) = 5,3.102µg Câu 2: (4 điểm) 1. Trong một số mạng cơ sở lập phương tâm diện, số ngun tử bằng: thuvienhoclieu.com Trang 54 Gọi a là độ dài cạnh ơ mạng cơ sở. Khoảng cách ngắn nhất giữa các ngun tử là trên đường chéo của mặt nên: Từ Vậy M là Al 2. Với cách viết 1 [Ar]3d8: Với cách viết 2 [Ar]3d64s2: có kết quả như trên. Ngồi ra: Do đó E2 = 40417,2 eV E1 thấp (âm) hơn E2, do đó cách viết 1 ứng với trạng thái bền hơn. Kết quả thu được phù hợp với thực tế là ở trạng thái cơ bản ion Ni2+ có cấu hình eletron [Ar]3d8 Câu 3: (4,0 điểm) 1.a. Phương trình Arrhenius có dạng: lgk = lgA – Ea/2,3RT. Ta có: lgk1 = lgA Ea/2,3RT1 (1) lgk2 = lgA Ea/2,3RT2 (2) Trừ (1) cho (2) ta được: Thay số vào ta tính được Ea = 98,225kJ.mol1 b. Giai đoạn chậm quyết định tốc độ, đó là giai đoạn thứ hai: Thay biểu thức vào biểu thức tốc độ phản ứng ta thu được: v = k2.K[NO]2[O2] 2.a. Phản ứng tổng hợp NH3 trong cơng nghiệp: ÄH
